4. Перечислите основные возможности непрерывных линейных блоков библиотеки Simulink.
5. Объясните порядок использования блока PID Controller библиотеки Simulink.
СРЕДСТВА УПРАВЛЕНИЯ ИМИТАЦИОННОЙ МОДЕЛЬЮ
Ознакомление с возможностями системы Simulink по управлению выполнением имитационных моделей: управление модельным временем, остановка процесса моделирования; синхронизация параллельных процессов.
1. Постройте имитационную модель, содержащую два независимых друг от друга параллельных процесса. Оба процесса имеют одинаковую природу и способ выполнения, но отличаются значениями параметров. Каждый из этих процессов описывает работу дискового накопителя ЭВМ следующим образом. В течение некоторого времени выполняется последовательно M операций записи данных на дисковый накопитель емкостью N гбайт. Объем данных, записываемых во время каждой отдельной операции определяется розыгрышем случайной величины, имеющей нормальный закон распределения с параметрами m и σ. В процессе моделирования для накопителя вычисляется коэффициент использования накопителя K, равный отношению объема записанных данных за все операции к общему объему накопителя.
2. Дополните созданную модель схемой проверки корректности вычисления коэффициента K. Данная схема должна проверять после каждой операции записи наличие свободного места на накопителе. В случае, если хотя бы один из накопителей оказывается полностью заполненным данными, работу модели следует остановить (так как дальнейшее вычисление коэффициента использования накопителя K теряет смысл).
3. Добавьте к модели еще одно условие окончания работы – поступление на вход любого из накопителей порции данных, большей некоторого заданного объема P.
Каждый шаг модельного времени в модели накопителя пунктов 1…3 никак не связан с временными параметрами работы реального накопителя и отражает только номер операции записи. Кроме этого, подразумевается, что оба накопителя работают синхронно и операции записи данных на них выполняются одновременно. Далее рассматривается модификация этой модели, устраняющая эти недостатки и учитывающая временные параметры ее работы.
4. Дополните модель каждого из накопителей генератором длительности очередной операции записи (в миллисекундах) и генератором длительности простоя накопителя в ожидании следующей операции записи (в миллисекундах). Указанные временные значения являются случайными величинами с нормальным законом распределения.
5. Разработайте схему генерации величины, отражающей «продвижение» модельного времени в рассматриваемой модели. При этом учитывайте то обстоятельство, что моменты записи и ожидания данных в разных накопителях перестали быть синхронными друг с другом.
1. Объясните назначение блоков Discrete-Time Integrator и Stop Simulation библиотеки Simulink.
2. Какой из режимов управления модельным временем реализован в пункте 5 работы: с постоянным шагом или по особым состояниям?
3. В работе накопителя использованы разные генераторы объема записываемых данных и длительности операции записи. Насколько корректным было бы использование одного генератора случайных чисел для этих величин?
4. Каким образом можно управлять работой модели с помощью блоков Enable и Trigger библиотеки Simulink? Где их можно использовать в модели дискового накопителя?
5. Объясните, с помощью каких блоков библиотеки Simulink можно реализовать управляющие и циклические конструкции типа if, switch, for, while и т.п.
МОДЕЛИРОВАНИЕ ПАРАЛЛЕЛЬНЫХ ПРОЦЕССОВ
С ПРИМЕНЕНИЕМ СЕТЕЙ ПЕТРИ
Ознакомление с возможностями сетей Петри по моделированию причинно-следственных связей в параллельно протекающих процессах; моделирование основных структурных элементов сетей Петри.
1. Изучите условие моделируемой задачи и изобразите граф сети Петри, описывающей причинно-следственные связи между параллельными процессами, протекающими в этой задаче.
2. С помощью средств системы Simulink разработайте модели основных элементов полученной сети Петри – состояний и переходов (каждый элемент – подсистема, построенная, например, с использованием элементов комбинаторной логики или отдельных логических элементов).
3. С использованием полученных в пункте 2 моделей реализуйте сеть Петри, заданную графом в пункте 1.
4. Проведите моделирование разработанной сети Петри. Получите ответы на вопросы, заданные в условии задачи.
1. Для заданного преподавателем математического выражения разработайте сеть Петри некоторой вычислительной системы, предназначенной для выполнения параллельных вычислений. При этом фрагменты исходного выражения, которые вычисляются независимо от других фрагментов, образуют параллельные процессы. Определите, какой выигрыш в количестве элементарных вычислительных операций можно получить в процессе подобного распараллеливания.
2. В системе действуют два параллельных процесса. Первый из них передает (записывает) некоторые данные второму процессу. Передача записывающим процессом следующей порции данных возможна только после получения подтверждения о приеме предыдущей порции данных от читающего процесса. В свою очередь, второй процесс передает подтверждения только после получения и обработки данных от первого. Промежутки между генерацией сообщений первым процессом и время обработки сообщений вторым процессом являются случайными величинами с нормальным законом распределения. Исследуйте вероятность наступления кризиса работы рассматриваемой системы, при котором информация не может быть вовремя переданной. Предложите способ устранения кризисов путем организации буферов для временного хранения данных.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.